【《交错并联LLC均流技术研究现状文献综述》2000字】

交错并联LLC均流技术研究现状文献综述随着LLC谐振变换器的提出以及不断深入地研究，其控制方式也更加地成熟，应用的领域也更加地广泛，对LLC谐振变换器的要求也越来越高，尤其是在高功率密度、大电流的场合。为了使LLC谐振变换器应用到更加广泛的领域，文献[20-22]提出可在LLC谐振变换器中采用交错并联技术，就是使两路采用的频率相同，其参数基本也保持一致，只是将第二路的开关管驱动滞后第一路一定的角度，构成一种交错的方式，这种方式虽然在一定程度上减小输出电流纹波，但文献中没有考虑在实际情况中，各路器件的偏差会导致两路电流输出不能均分，不但不能体现出交错并联LLC的优势，而且还大大降低了变换器的可靠性[23]。（a）共用谐振电感半桥LLC主电路（b）共用谐振电容半桥LLC主电路图1-1共用电容电感LLC主电路Fig.1-1(b)commonresonantcapacitancehalf-bridgeLLCmaincircuit均流策略主要分为两类[24]：第一类是无源均流控制策略，这种均流控制方法也称为一种被动的控制方式，指的是通过采用共用无源器件的方式，加上电路的自身结构来自动均流，文献[25-29]提出的共用电感均流策略和共用电容均流策略，如图1-1所示，这种控制的优点是不需要繁杂的控制电路和输出端的检测电路，运行起来较为简单也易于实现，排除了共用无源元件的参数差异导致的不均流问题，但这种控制方式可靠性不高，除共用无源器件以外的其他器件依然会导致不均流；另一类为有源控制策略，通过检测每路输出电流大小，并采用相应的控制算法来调节电路的开关频率、输入电压增益或者是相位等，最终实现均流的目的，这种控制方式性能好、可靠性高，缺点是控制复杂，电路损耗相对较高，对芯片也有一定的要求。文献[30-31]提出了一种副边开关管延时控制技术，如图1-2所示，这种控制方式是将变压器副边连接的不可控整流桥的下臂改为开关管，通过对开关管开通关断的控制，来达到均流的目的，这种控制方式提高了变换器成本，增加开关管的数量使电路的损耗增大，控制也变得复杂，降低了系统的传输效率。图1-2副边开关管控制交错并联全桥LLC主电路Fig.1-2SecondarySideSwitchControlinterleavedfull-bridgeLLCmaincircuit文献[32-33]提出了一种对谐振槽电容控制的方法，如图1-3所示，将开关管控制的电容接到电路中，通过开关管的开通与关断调节占空比来改变电容在谐振槽中的等效值，这样就相当于调节了谐振槽的谐振频率，进而改变某一路LLC谐振变换器的电压增益，达到了均流的目的。这种控制方式同样有一定的缺点，额外增加的开关管使电路的控制变得更加复杂，也会增加电路中的损耗，传输效率降低，而且开关控制电容的引入也会造成变压器副边二极管电流不平衡，不但没有减小输出电流的纹波，还增加了滤波电容的损耗。图1-3开关控制电容主电路图Fig.1-3MainCircuitDiagramofswitchcontrolcapacitor文献[34]提出了一种输入串联输出并联的交错并联LLC均流策略，如图1-4所示，此种结构不需要增加额外的开关管，控制方式也较为简单，而且此种电路也有一定的自我均流能力，但是这种电路的输入电压相为母线电压的一半，减小了输入电压，体现不出来交错并联LLC的优势，而且轻载时效率较低。图1-4输入串联输出并联LLC结构图Fig.1-4inputseriesoutputparallelLLCStructureDiagram文献[35-36]提出将三路LLC谐振变换器进行交错并联，如图1-5所示，它的驱动方式是将每路的驱动相差，形成了交错并联，这种并联方式也有一定的均流能力，但是也有局限性，此类均流方式只适用于三路LLC交错并联，不易于扩展，在多路情况下，均流效果不太理想，而且对磁性元件的要求也较高。图1-5三相交错并联LLC谐振变换器Fig.1-5three-phaseinterleavedLLCresonantconverter参考文献[1] 谢昕霖.我国新能源汽车产业扶持政策与法律制度研究[D].广西师范大学,2019.[2] 杨萌.关于节能与新能源汽车技术发展战略与对策的探索[J].山东工业技术,2017(13):60.[3] 周国华,范先焱,许多,吴松荣.具有宽范围输入和高效率的改进型LLC谐振变换器[J].电机与控制学报,2020,24(10):9-18.[4] 严雨阳.全桥LLC谐振变换器的优化设计研究[D].南京大学,2020.[5] 李田田.半桥LLC谐振变换器交错并联研究[D].燕山大学,2018.[6] 刘伟丽,柴玉华.LLC谐振变换器交错并联技术研究[J].电源技术,2012,36(1):133-135.[7] 陆治国,祝万平,刘婕丰,等.一种新型交错并联双向DC/DC变换器[J].中国电机工工程学报,2013,33(12):39-46.[8] 严雨阳.全桥LLC谐振变换器的优化设计研究[D].南京大学,2020.[9] 丁金伟.两相交错并联LLC谐振变换器的研究[D].重庆大学,2017.[10] LeeJY,ShenHY,ChenYK.Phasemanagementcontrolappliedtotwo-phaseinterleavedhalf-bridgeLLCresonantconverterwithphase-shiftpowerfactorcorrection[C]//IEEEInternationalSymposiumonIndustrialElectronics.IEEE,2013:1-6.[11] YeonJE,KangWS,ChoKM,etal.Multi-phaseinterleavedLLC-SRCanditsdigitalcontrolscheme[C]//InternationalSymposiumonPowerElectronicsElectricalDrivesAutomationandMotion.IEEEXplore,2010:1189-1193.[12] 李再思.多路LLC谐振变换器的均流技术研究[D].哈尔滨理工大学,2019.[13] 杨洁.交错并联LLC-DCX均流技术研究[D].西南交通大学,2018.[14] RudolfP.Severns.TopologiesforThree-ElementResonantConverters[C].IEEETransactionsonPowerElectronics，1992:89-98.[15] Jee-hoonJung，Joong-giKwon.TheoreticalAnalysisandOptimalDesignofLLCResonantConverter[C].EuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications，2007:1-10.[16] H.Figge，T.Grote，N.Froehleke，et.al.ParallelingofLLCResonantConvertersusingFrequencyControledCurrentBlancing[C].PowerElectronicsSpecialistsConference，2008:1080-1085.[17] E.Orietti，P.MattavelliG.Spiazzi，et.al.Two-phaseInterleavedLLCResonantConverterWithCurrent-controlledInductor[C].PowerElectronicsConference,2009:298-034.[18] 刘伟丽.LLC谐振变换器交错并联技术的研究[D].东北农业大学,2011.[19] 赵舒博.交错并联LLC谐振变换器的研究[D].哈尔滨工业大学,2015.[20] LinBR,YangWR,ChenJJ,etal.InterleavedLLCseriesconverterwithoutputvoltageDoubler[C]//PowerElectronicsConference.IEEE,2010:92-98[21] McdonaldB,WangF.LLCperformanceenhancementswithfrequencyandphaseshiftmodulationcontrol[C]//IEEEAppliedPowerElectronicsConferenceandExposition一Apec.IEEE,2014:2036-2040.[22] LiangCH,LiangTJ,ChenKH,etal.DesignandimplementationofinterleavedLLChalf-bridgeresonantconverters[C]//ElectronicsandApplicationConferenceandExposition.IEEE,2014:1509一1512.[23] YiKH,resonantCongressKimBC,MoonGWAsimpleandnoveltwophaseinterleavedLLCseriesconverteremployingaphaseoftheresonantcapacitor[C]//EnergyConversionandExposition,2009.Ecce.IEEE,2009:754-757.[24] 李再思.多路LLC谐振变换器的均流技术研究[D].哈尔滨理工大学,2019.[25] H.Wang,Y.Chen,Z.Hu,Y.Liu,etal.ApassivecurrentsharingmethodwithcommoninductormultiphaseLLCresonantconverter[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2017,32(9):6994-7010.[26] H.Wang,YChen,Z.Hu,YLiu,etal.ApassivecurrentsharingmethodwithcommoninductormultiphaseLLCresonantconverter[J].IE